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Access Agilent 电子期刊,2014 年 10 月

您需要一根新的凝胶色谱柱吗?警告标示能帮助您来决定

作者:Stephen Luke
安捷伦 GPC 色谱柱产品经理

虽然用于凝胶渗透色谱的安捷伦色谱柱非常耐用,但是其性能不会一直稳定。过一段时间,您总会发现您的色谱分析开始出现一些微小的变化。比如伴随着分辨率下降的峰形变化、分子量分布数据或反压的改变,以及保留时间或校准的漂移等。

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图 1.对来自正常色谱柱的良好峰形(蓝色)与来自需要更换色谱柱的较差峰形(红色)进行比较的 GPC 色谱图。

色谱柱填料粒径 (µm)

预期反压 (bar)

3

50

5

30

10

10

20

3

表 1. 7.5 x 300 mm GPC 色谱柱的填料粒径和在 1mL/min 流速、20 °C 柱温时的预期反压。

峰形的变化是一个早期预警信号

峰形的变化主要表现为拖尾,但也可能是高分子量组分的肩峰引起的。当然,峰形的变化可能很微小。很多因素可导致峰形发生变化,包括因压力造成的孔结构损毁、因与分析物的相互作用造成的孔体积下降、通过形成过氧化物使固定相表面改性,以及系统增加死体积或出现流动障碍等。在图 1 中,我们可看到一个很差峰形的实例。

寻找分子量分布数据中的漂移

GPC 中的分子量数据是一个平均值,可以因载样、溶剂选择和其它因素发生改变。在您肉眼观察到峰形变化之前,分子量分布数据的漂移可以非常明显。一般说来,在一个已优化的 GPC 系统中,Mw(重均分子量)会有大约 3% 的变化, Mn(数均分子量)大约有 5% 的变化,并且多分散性 (Mw/Mn) 也约有 5% 的变化。 一旦发现这些数值发生较大变化,就需要我们深入调查,甚至可能要更换色谱柱。

您是否注意到反压的波动?

填料粒径、溶剂选择和柱温都会影响到反压大小。一旦平衡后,系统压力应保持稳定。但随着色谱柱的使用,由于分析物沉淀堵塞筛板、色谱柱条件变化和不相溶溶剂的使用,柱压会升高和下降。表 1列出了针对孔径和压力的一些指导方针。

持续经受压力波动或超压的色谱柱会遭受沟道效应的影响,如图 2 所示

图 2.因压力问题导致的沟道效应造成的 GPC 色谱柱中峰的分裂(下面带圆圈处)。

留意其它变化

与峰形的变化一样,保留时间也会改变。保留时间的变化暗示着色谱柱出现污染,或色谱柱性能下降。另外,校准曲线也会出现变化。校准曲线的变化通常表现在多项式拟合上。

记录色谱柱性能

首要的任务就是要对校准存档。然后随着时间的推移,您就可以通过叠加校准曲线发现任何漂移。您还应该在每次 GPC 系列分析的前后校准色谱柱。至于校准标准品,购买一套您定期运行的广泛标样是非常明智的。在所有样品运行中插入流速标记物并测定塔板数也是非常重要的。当一套色谱柱初次使用,以及其后每到一定期限时,我们推荐您要测定色谱柱的性能。当柱效降到初始值的 70% 以下时,您应考虑更换色谱柱。一个有帮助的资源就是安捷伦 GPC/SEC 色谱柱用户指南,可为您提供计算塔板数的说明。

安捷伦提供了全系列的 GPC/SEC 解决方案

您可以通过方法开发修复 GPC 的许多受损性能。当然,如果您需要更换色谱柱,请查看全方位的 安捷伦 GPC/SEC 色谱柱资源,这些色谱柱可用于在有机和水性溶剂中分析合成的和天然的聚合物。

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图 1.

对来自正常色谱柱的良好峰形(蓝色)与来自需要更换色谱柱的较差峰形(红色)进行比较的 GPC 色谱图。